第十七章细胞外基质和细胞连接
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弹性纤维与胶原纤维共同存在,分别赋予组织 以弹性及抗张性。
弹性蛋白特点 强疏水性 富含甘氨酸、脯氨酸，少量羟脯氨酸（因没有Gly-
X-Y结构，不成三股螺旋）而是无规则卷曲 非糖基化
两种短肽交替排列： 一种是疏水短肽，提供弹性 另一种富含丙、赖氨酸形成亲水序列，通过赖氨酸
交联相邻分子
三、纤连蛋白和层连蛋白
起黏合作用，分子上有多个结构域，可与胶原、 蛋白聚糖、细胞等结合，将细胞外基质各成分 与细胞黏合在一起 纤连蛋白(fibronectin) 层连蛋白(laminin)
蛋白聚糖的合成 糙面内质网合成芯蛋白 高尔基体进行多糖链的装配:
连接四糖、糖胺聚糖、硫酸化、异构化
若干蛋白聚糖借连接蛋白与透明质酸结合形成 聚集体
二、胶原(collagen)和弹性蛋白(elastin)
1、胶原
胶原是动物体内含量最丰富的蛋白 (总量的25％以上）。
细胞分泌产生的
胶原及其分子结构
model by B.L. Trus.)
胶原的功能
胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力Fra Baidu bibliotek度最 大,构成细胞外基质的骨架结构
在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适 应特定功能的需要；
2、弹性蛋白(elastin)
弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于 脉管壁及肺。 弹性纤维由弹性蛋白和原纤维蛋白共同组成
胶原纤维，直径达几微米 胶原纤维由胶原原纤维（直径10-300nm）组成； 胶原原纤维由首尾连接、成束排列的胶原分子组
成 胶原分子是三条α肽链盘绕成三股超螺旋结构 α肽链具有Gly-x-y重复序列(x脯氨酸,y羟脯氨酸)
Gly-X-Y 甘-脯-羟脯
Figure 19-40 The structure of a typical collagen molecule. (A) A
model of part of a single collagen a chain in which each amino acid is represented by a sphere. The chain contains about 1000 amino acid residues and is arranged as a left-handed helix with three amino acid residues per turn and with glycine as every third residue. Therefore an a chain is composed of a series of triplet Gly-X-Y sequences in which X and Y can be any amino acid (although X is commonly proline and Y is commonly hydroxyproline). (B) A model of a part of a collagen molecule in which three alpha chains, each shown in a different color, are wrapped around one another to form a triplestranded helical rod. Glycine is the only amino acid small enough to occupy the crowded interior of the triple helix. Only a short length of the molecule is shown; the entire molecule is 300 nm long. (From
第十七章 细胞外基质和细胞连接
Figure 19-31 The connective tissue underlying an epithelial cell sheet. It consists largely of extracellular matrix that is secreted by the fibroblasts.
25，000多个二糖单元 唯一的不含硫酸的糖胺聚糖 可以结合蛋白聚糖，也可游离存在 不是细胞分泌的，由质膜上的酶聚合形成
葡糖醛酸
N-乙酰葡糖胺
透明质酸生物学功能
糖醛酸的羧基提供大量负电荷，电荷斥力使 透明质酸分子呈伸展状，占据很大空间，处于 有限空间时，产生膨胀压赋予组织抗压性。
透明质酸分子表面有大量亲水基团，吸附大 量水分子，形成胶体，起润滑作用，易于细胞 迁移、增殖，促进伤口愈合。
细胞外基质（extracellular matrix）：
分布于动物组织细胞外空间的、由蛋白质和多糖 大分子构成的网络结构。包括糖胺聚糖、蛋白聚 糖，胶原和弹性蛋白，纤连蛋白和层连蛋白等成 分。
它与细胞质膜上的细胞外基质受体结合，与细胞 相互关连，对细胞的分化、增殖、形状、迁移和 功能活动有重要影响。
N-乙酰葡糖胺或N-乙酰半乳糖胺 （氨基己糖） （氨基半乳糖） 大都硫酸化
糖胺聚糖有4类: 透明质酸 硫酸软骨素、硫酸皮肤素 硫酸乙酰肝素、肝素 硫酸角质素
葡糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸 C
半乳糖 N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸
葡糖醛酸 葡糖胺
葡糖醛酸 N-乙酰葡糖胺
透明质酸(hyaluronic acid) ：
第一节 细胞外基质的化学组成
凝胶基质：糖胺聚糖、蛋白聚糖 结构作用：胶原和弹性蛋白
纤维蛋白 黏合作用：纤连蛋白和层连蛋白
一、糖胺聚糖和蛋白聚糖的分子结构
1、 糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG) ： 重复的二糖单元构成的长链多糖
二糖单元： 一个是糖醛酸
葡糖醛酸或艾杜糖醛酸 另一个是氨基糖
为形成组织结构准备空间
与透明质酸比，其它糖胺聚糖的特征
含硫酸基 含不同的二糖 链短，不到300个单糖 与蛋白质共价结合形成蛋白聚糖 由细胞合成分泌的
2、蛋白聚糖(proteoglycan) 蛋白聚糖由糖胺聚糖与芯蛋白(core protein) 的丝氨酸残基共价接合，形成高相对分子质 量的复合物。一条芯蛋白共价结合数百条糖 胺聚糖
弹性蛋白特点 强疏水性 富含甘氨酸、脯氨酸，少量羟脯氨酸（因没有Gly-
X-Y结构，不成三股螺旋）而是无规则卷曲 非糖基化
两种短肽交替排列： 一种是疏水短肽，提供弹性 另一种富含丙、赖氨酸形成亲水序列，通过赖氨酸
交联相邻分子
三、纤连蛋白和层连蛋白
起黏合作用，分子上有多个结构域，可与胶原、 蛋白聚糖、细胞等结合，将细胞外基质各成分 与细胞黏合在一起 纤连蛋白(fibronectin) 层连蛋白(laminin)
蛋白聚糖的合成 糙面内质网合成芯蛋白 高尔基体进行多糖链的装配:
连接四糖、糖胺聚糖、硫酸化、异构化
若干蛋白聚糖借连接蛋白与透明质酸结合形成 聚集体
二、胶原(collagen)和弹性蛋白(elastin)
1、胶原
胶原是动物体内含量最丰富的蛋白 (总量的25％以上）。
细胞分泌产生的
胶原及其分子结构
model by B.L. Trus.)
胶原的功能
胶原在胞外基质中含量最高,刚性及抗张力Fra Baidu bibliotek度最 大,构成细胞外基质的骨架结构
在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适 应特定功能的需要；
2、弹性蛋白(elastin)
弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于 脉管壁及肺。 弹性纤维由弹性蛋白和原纤维蛋白共同组成
胶原纤维，直径达几微米 胶原纤维由胶原原纤维（直径10-300nm）组成； 胶原原纤维由首尾连接、成束排列的胶原分子组
成 胶原分子是三条α肽链盘绕成三股超螺旋结构 α肽链具有Gly-x-y重复序列(x脯氨酸,y羟脯氨酸)
Gly-X-Y 甘-脯-羟脯
Figure 19-40 The structure of a typical collagen molecule. (A) A
model of part of a single collagen a chain in which each amino acid is represented by a sphere. The chain contains about 1000 amino acid residues and is arranged as a left-handed helix with three amino acid residues per turn and with glycine as every third residue. Therefore an a chain is composed of a series of triplet Gly-X-Y sequences in which X and Y can be any amino acid (although X is commonly proline and Y is commonly hydroxyproline). (B) A model of a part of a collagen molecule in which three alpha chains, each shown in a different color, are wrapped around one another to form a triplestranded helical rod. Glycine is the only amino acid small enough to occupy the crowded interior of the triple helix. Only a short length of the molecule is shown; the entire molecule is 300 nm long. (From
第十七章 细胞外基质和细胞连接
Figure 19-31 The connective tissue underlying an epithelial cell sheet. It consists largely of extracellular matrix that is secreted by the fibroblasts.
25，000多个二糖单元 唯一的不含硫酸的糖胺聚糖 可以结合蛋白聚糖，也可游离存在 不是细胞分泌的，由质膜上的酶聚合形成
葡糖醛酸
N-乙酰葡糖胺
透明质酸生物学功能
糖醛酸的羧基提供大量负电荷，电荷斥力使 透明质酸分子呈伸展状，占据很大空间，处于 有限空间时，产生膨胀压赋予组织抗压性。
透明质酸分子表面有大量亲水基团，吸附大 量水分子，形成胶体，起润滑作用，易于细胞 迁移、增殖，促进伤口愈合。
细胞外基质（extracellular matrix）：
分布于动物组织细胞外空间的、由蛋白质和多糖 大分子构成的网络结构。包括糖胺聚糖、蛋白聚 糖，胶原和弹性蛋白，纤连蛋白和层连蛋白等成 分。
它与细胞质膜上的细胞外基质受体结合，与细胞 相互关连，对细胞的分化、增殖、形状、迁移和 功能活动有重要影响。
N-乙酰葡糖胺或N-乙酰半乳糖胺 （氨基己糖） （氨基半乳糖） 大都硫酸化
糖胺聚糖有4类: 透明质酸 硫酸软骨素、硫酸皮肤素 硫酸乙酰肝素、肝素 硫酸角质素
葡糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸 C
半乳糖 N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸
葡糖醛酸 葡糖胺
葡糖醛酸 N-乙酰葡糖胺
透明质酸(hyaluronic acid) ：
第一节 细胞外基质的化学组成
凝胶基质：糖胺聚糖、蛋白聚糖 结构作用：胶原和弹性蛋白
纤维蛋白 黏合作用：纤连蛋白和层连蛋白
一、糖胺聚糖和蛋白聚糖的分子结构
1、 糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG) ： 重复的二糖单元构成的长链多糖
二糖单元： 一个是糖醛酸
葡糖醛酸或艾杜糖醛酸 另一个是氨基糖
为形成组织结构准备空间
与透明质酸比，其它糖胺聚糖的特征
含硫酸基 含不同的二糖 链短，不到300个单糖 与蛋白质共价结合形成蛋白聚糖 由细胞合成分泌的
2、蛋白聚糖(proteoglycan) 蛋白聚糖由糖胺聚糖与芯蛋白(core protein) 的丝氨酸残基共价接合，形成高相对分子质 量的复合物。一条芯蛋白共价结合数百条糖 胺聚糖